JP2009531834A - 横断方向フラックス誘導加熱装置及び補償装置 - Google Patents
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Abstract
Description
f=2×106(ρgc/τ2ds)
横断方向フラックス誘導装置を使用してストリップを電気誘導加熱する場合に、ストリップ断面の横断方向(X軸に沿って)の誘導加熱温度を一定にすることは、従来より解決すべき課題とされてきている。図2は、図1の構成下に、各コイルの極ピッチが比較的短く、相当する周波数が上記式に基づいて低くなる場合での、ストリップ断面の加熱プロファイルの代表例を表す。図2のX軸はストリップの標準化断面座標であり、ストリップの中心が0.0、ストリップの対向する各エッジ部分が+1.0及び−1.0、の各座標位置に示され、Y軸はストリップの誘導加熱により達成される標準化温度座標であり、標準化温度1.0が、ストリップの中間領域111を横断する全体に一様に加熱された温度を表している。ストリップの断面誘導温度は、ストリップの各エッジ部分に近い領域113(ショルダー部分と称する)では標準化温度1.0より低くなり、ストリップのエッジ部分115では標準化温度1.0よりも高くなる。
本発明の他の様相によれば、横断フラックス電気誘導装置を使用してシート又はストリップ形態の導電性の工作物を電気誘導加熱するための装置及び方法であって、連結型フラックス補償装置を使用して、エッジ部分の誘導加熱量を低減し且つショルダー部分の誘導加熱量を増大させる前記装置及び方法が提供される。
本発明の他の様相によれば、横断フラックス電気誘導装置を使用してシート又はストリップ形態の導電性工作物を電気誘導加熱するための装置及び方法であって、能動式及び受動式の連結補償装置を使用する前記装置及び方法が提供される。
能動式の連結補償装置は工作物のエッジ部分の誘導加熱量を低減させ、受動式の連結補償装置は同ショルダー部分の誘導加熱量を増大させる。
図3d及び図3eにはストリップの対向する各エッジ部分位置でのコイルセクションの方向を示す側方断面を示す。本発明のある実施例では、コイル12及び14の極ピッチはこれらコイルのライザセクション対(12g及び12h又は14g及び14h)間の角度を変化することにより変更し得る。これらの実施例では、ライザセクション対と、横断方向延長セクション及び横断方向逆向延長セクションとの間に可撓性の電気連結部を設けることができる。
本発明では、隣り合う横断方向延長セクションと、隣り合うライザセクションと、隣り合う横断方向逆向延長セクションとは、コイル12及び14の隣り合う各セクションを通して流れる電流によって生ずる磁界が、図3aに電流流れ矢印でダイヤグラム表示したように相互に実質的にキャンセルされるような形態とされる。ストリップの対向する各側の上部の横断方向延長セクション及びヘッドセクションとを流れる電流が、ストリップを直交方向に貫く共通磁気フラックスを発生させ、かくしてストリップを誘導加熱する渦電流をストリップ平面内に誘起させる。
本発明のある実施例では、コイル12及び14の何れか又は両方を色々の幅寸法のストリップを収受するべく、又はストリップの幅方向のウィーヴィング(weaving)に追随させるべく、X軸方向に移動(摺動)させ得る。
12c、12d、14c、14d 弓状セクション
12e、12f、14e、14f 横断方向延長セクション
12g、12h、14g、14h ライザセクション
12j、12k、14j、14k 横断方向逆向延長セクション
12m、14m 閉鎖弓状セクション
12 第1コイル
14 第2コイル
16a、16b、18a、18b 端子
30 導電性及び磁性(受動)複合補償装置
32 導電性材料
34 磁性材料
40 能動式及び受動式の連結補償装置
42a’、42a”、42b’、42b” 端子
42a、42b コイル
44a 導電性要素
44b 磁性要素
44 受動型補償装置
90 ストリップ
94 エンクロージャー
96a インサート側方溝
96b インサートセンター溝
97a 側方インサート
97b センターインサート
98 ガイドブロック
99 構造要素
101、103 コイル
113 ショルダー部分
115 エッジ部分
Claims (15)
- 誘導加熱コイルであって、
実質的に相互に平行であり且つ極ピッチ距離離間された横断方向セクション対と、
弓状セクション対にして、各弓状セクションの第1端部位置が横断方向セクション対の隣り合う第1端部の1つに対してのみ連結され、横断方向セクション対と実質的に同じ平面内に配置され、各弓状セクションの第2端部が相互に隣り合う弓状セクション対と、
横断方向延長セクション対にして、各横断方向延長セクションの第1端部位置が弓状セクション対の第2端部の1つに対してのみ連結され、横断方向セクション対から離間する方向に伸延する横断方向延長セクション対と、
ライザセクション対にして、各ライザセクションの第1端部が横断方向延長セクション対の第2端部の1つに対してのみ連結され、横断方向セクション対の平面から離間する方向に伸延され、ライザセクション対の各第2端部が、ライザセクション対間にある角度を形成するように該ライザセクション対の第1端部よりも離間するように拡開されたライザセクション対と、
横断方向逆向延長セクション対にして、各横断方向逆向延長セクションの対1端部がライザセクション対の第2端部の1つに対してのみ連結され、横断方向セクション対の平面と実質的に平行な平面内に配置され且つ横断方向セクション対の方向に伸延された横断方向逆向延長セクション対と、
閉鎖弓状セクションにして、その対向する各端部位置が横断方向延長セクション対の第2端部に連結された閉鎖弓状セクションと、
を含む誘導加熱コイル。 - 全てのセクションが、好適な導電性材料から連続的な単一導電体として一体形成された請求項1の誘導加熱コイル。
- ライザセクション対間の可撓性の連結部にして、ライザセクション対間の角度を変えて極ピッチを変更させることにより、横断方向延長セクション対又は反向横断方向延長セクション対を連結する連結部を更に含む請求項1の誘導加熱コイル。
- 誘導加熱コイルであって、
少なくとも一対の第1コイル及び第2コイルにして、第1コイルが、
実質的に相互に平行であり且つ極ピッチ距離において離間された横断方向セクション対と、
弓状セクション対にして、各弓状セクションの第1端部位置が横断方向セクション対の隣り合う第1端部の1つに対してのみ連結され、横断方向セクション対と実質的に同じ平面内に配置され、各弓状セクションの第2端部が相互に隣り合う弓状セクション対と、
横断方向延長セクション対にして、各横断方向延長セクションの第1端部位置が弓状セクション対の第2端部の1つに対してのみ連結され、横断方向セクション対から離間する方向に伸延する横断方向延長セクション対と、
ライザセクション対にして、各ライザセクションが、その第1端部において、横断方向延長セクション対の第2端部の1つに対してのみ連結され、横断方向セクション対の平面から離間する方向に伸延され、ライザセクション対の各第2端部が、ライザセクション対間にある角度を形成するよう、該ライザセクション対の第1端部よりも離間するように拡開されたライザセクション対と、
横断方向逆向延長セクション対にして、各横断方向逆向延長セクションの第1端部がライザセクション対の第2端部の1つに対してのみ連結され、横断方向セクション対の平面と実質的に平行な平面内に配置され且つ横断方向セクション対の方向に伸延された横断方向逆向延長セクション対と、
閉鎖弓状セクションにして、その対向する各端部位置が横断方向延長セクション対の第2端部に連結された閉鎖弓状セクションと、
を含み、
第2コイルが、第1コイルと実質的に同一であり且つ、第1コイルの下方に配向され、第1コイルの横断方向セクション対の隣り合う第2端部が横断方向逆向延長セクション対及び第2コイルの閉鎖弓状セクションに全体的に隣り合って配置された誘導加熱コイル。 - 第1コイル及び第2コイルの各セクションの全てが好適な導電性材料から連続的な単一導電体として一体形成される請求項4の誘導加熱コイル。
- 第1コイル又は第2コイルを少なくとも部分的に包囲する磁気フラックス集中体を更に含む請求項4の誘導加熱コイル。
- ライザセクション対間の可撓性の連結部にして、ライザセクション対間の角度を変えて極ピッチを変化させることにより、横断方向延長セクション対又は横断方向逆向延長セクション対とを連結する連結部を更に含む請求項4の誘導加熱コイル。
- 第1コイル及び第2コイルの少なくとも一方を、横断方向セクション対の長手方向と実質的に平行な方向に移動させるためのアクチュエーターを更に含む請求項4の誘導加熱コイル。
- 少なくとも1つのAC電源にして、該少なくとも1つの電源から流れるAC電流によって発生する磁界が、各コイルの横断方向延長セクション、各コイルのライザセクション、各コイルの横断方向逆向延長セクション対、第1コイル及び第2コイルの隣り合う各セクションの周囲でキャンセルされるように第1コイル及び第2コイルの横断方向セクション対の隣り合う第2端部に連結したAC電源を更に含む請求項4の誘導加熱コイル。
- 連結型フラックス補償装置であって、
第1及び第2の各端部を有する導電性材料にして、平面方向に配置され且つ第1端部が第2端部より短い導電性材料と、
少なくとも部分的に導電性材料と同じ平面内で且つ導電材料の第1端部に隣り合烏状態で平面方向に配向した磁性材料と、
を含む連結型フラックス補償装置。 - 横断方向フラックス誘導コイルのヘッド部分の周囲に発生する磁気フラックスを制御するための方法であって、
第1及び第2の各端部を有する導電性材料にして、平面方向に配置され且つ第1端部が第2端部よりも短い導電性材料と、少なくとも部分的に導電性材料と同じ平面内で且つ導電材料の第1端部に隣り合う状態で平面方向に配向した磁性材料とから連結型フラックス補償装置を形成すること、
該連結型フラックス補償装置の前記平面方向に配置した導電性材料を、ストリップのエッジ部分と横断方向フラックス誘導コイルのヘッド部分との間に位置付けること、
前記連結型フラックス補償装置の前記平面方向に配置した磁性材料を、ストリップのショルダー部分と横断方向フラックス誘導コイルのヘッド部分との間に位置付けること、
を含む方法。 - 連結型フラックス補償装置を、横断方向フラックス誘導コイルに沿って摺動させることにより、ストリップのエッジ部分及びショルダー部分の移動を補償させることを更に含む請求項11の方法。
- 連結型フラックス補償装置をフレーム内に配置することを更に含む請求項11の方法。
- 少なくとも1つの誘導加熱用電源に接続した横断方向誘導コイル対間のストリップを誘導加熱するための能動式及び受動式の連結補償装置であって、
導電体対にして、各導電体がストリップの対向する各エッジ部分に隣り合って配置され、前記少なくとも1つの誘導加熱用電源の周波数と実質的に同じ周波数で動作する電源に接続した導電体対と、
一方の導電体の周囲を伸延するU字形の補償装置にして、ベース部分及び上方脚部分を導電性材料から形成し、下方脚部分を磁性材料から形成した補償装置と、
を含む能動式及び受動式の連結補償装置。 - オペレーターが、能動式及び受動式の連結補償装置を移動させてストリップのエッジ部分に関して接近又は離間させる請求項14の能動式及び受動式の連結補償装置。
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